[實用新型]一種金屬化膜濾波電容器

有效

• 申請號: 201520152762.3
• 申請日: 2015-03-17
• 公開（公告）號: CN204407189U
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發明（設計）人: 王凱平;鄭宏偉
• 申請（專利權）人: 常州常捷科技有限公司
• 主分類號: H01G4/33
• 分類號: H01G4/33;H01G4/32;H01G4/38;H01G4/228
• 代理公司: 常州市江海陽光知識產權代理有限公司 32214
• 代理人: 孫培英

技術領域

本實用新型涉及一種電容器，具體涉及一種具有低電感低等效串聯電阻特性、外殼為圓柱形的金屬化膜濾波電容器。

背景技術

為了提高電容器的載流能力，在電容器的內部并聯多個芯子，以此來提高電容器的過電流能力。

本申請人在2009年申請了一種高頻率大電流金屬化膜濾波電容器即中國專利文獻CN?201725688?U（申請號?200920038828.0），包括電容器外殼、電容器芯子和兩個引出電極；至少兩個電容器芯子上、下層疊排列且封裝在同一電容器外殼內，所述各電容器芯子通過從其兩端的噴金層引出的導電片穿過電容器卷繞芯棒與兩個引出電極實現電連接，從而封裝在同一電容器外殼內的各電容器芯子之間組成電氣并聯結構。

在上述專利中，將傳統卷繞單個電容器芯子的薄膜在其有效寬度L方向上，分成二個L/2或三個L/3（理論上可多個）寬的薄膜卷繞芯子，而后通過并聯連接銅板將上、下層疊的2個或3個電容器芯子實現電氣上的并聯連接，從而達到在相同額定指標條件下大幅降低電容器等效串聯電阻（ESR）的目的，使得電容器能耐受相對更大的紋波電流，或者在相同紋波電流條件下，電容器芯子的溫升可以更低，有利于電容器長壽命可靠運行。

但是上述結構的電容器在要求更高的場合仍然無法滿足使用要求。以三個L/3寬的薄膜卷繞出的芯子層疊排列得到的電容器為例，其電氣原理圖見圖1，圖1中*為卷繞芯棒，并聯連接芯子的銅板穿過卷繞芯棒的內六角孔與電容器引出電極連接，所述卷繞芯棒由工程塑料制成，外形為圓柱形，內腔為六角形空腔。這種結構的電容器存在以下問題：1、受卷繞設備的限制，卷繞芯棒不能任意選擇大小。即便我們已經使用了較大尺寸的芯棒，但允許通過的并聯連接銅板尺寸最大不能超過厚度1.0mm、寬度10mm，即截面積只能≤10mm²，這樣就限制了電容器通過高頻大電流的能力；或者說在通過高頻大電流時會導致芯棒內銅板發熱量過高，尤其是上方靠近引出電極的芯子，穿過芯棒六角腔體的銅板數量較多，發熱量較大，此時電容器內存在著熱量無法迅速傳導出去而導致擊穿的風險。2、為了實現三個芯子的層疊并聯，在上、中、下三個芯子卷繞芯棒中間通過的用于并聯連接的銅板分別為5條、3條、1條，即使銅板有一定的熱傳導作用，仍會導致三個芯子溫度升高的較大差距，實際產品在高頻大電流條件下的溫升試驗也證明了這一點。而上面芯子卷繞芯棒內的較大發熱，很難通過卷繞直徑較大的芯子迅速傳導出去。由此，容易造成上芯子薄膜內部靠近卷繞芯棒的位置溫度過高，引發薄膜抗電壓能力下降而導致電容器擊穿。

此外，上述結構的電容器，其自身電感在35nH的水平甚至更高，對功率模塊器件（IGBT）的安全使用存在一定隱患。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種低電感、低等效串聯電阻、耐受高頻率大電流且外殼為圓柱形的金屬化膜濾波電容器。

實現本實用新型目的的技術方案是一種金屬化膜濾波電容器，包括數量≥2個芯子、連接銅板、填充材料和圓柱形殼，還包括疊層母排和絕緣膜；電容器的引出電極與疊層母排連接，連接銅板設置在芯子的外側面上，疊層母排與各芯子的噴金電極面之間由連接銅板連接，并且各芯子之間為電氣并聯結構。

上述連接銅板由連接段和連接片組成，連接段的兩端分別設置一個連接片；連接段為長條形，其截面為圓弧形，連接段的內側表面與芯子的圓柱形外側面貼合設置。

上述疊層母排中上面的一塊銅板為正電極銅板，下面的一塊則為負電極銅板負電極銅板和其下方的第一芯子上噴金電極面直接焊接。

上述各芯子的上下兩個噴金電極面由各自的連接銅板連接在疊層母排的對應電極銅板上。

作為優選的，連接銅板連接各芯子的上下噴金電極面和疊層母排對應的電極銅板時，兩塊連接銅板中電流方向相反時，兩塊連接銅板層疊設置形成Busbar結構。

進一步的，對于相鄰的上、下兩個芯子，位于上方芯子的下噴金面和位于下方芯子的上噴金面由各自的連接銅板連接在同一塊電極銅板上，這兩塊連接銅板層疊放置形成Busbar結構。

上述層疊的兩塊連接銅板之間設置絕緣膜以實現絕緣。

上述各個連接銅板在經過有電位差的地方時，其對應位置的內壁上設置絕緣膜以確保絕緣。

本實用新型所述圓柱形殼為圓柱形鋁殼或圓柱形塑料殼。

本實用新型具有積極的效果：（1）本實用新型的金屬化膜濾波電容器使用了內置疊層母排，不但有利于降低電容器由金屬電阻造成的ESR，也有利于降低電容器自身的電感。